物理化学第三章练习题.ppt

《物理化学第三章练习题.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、若某可逆热机分别从(a)600K,(b)1000K的高温热源吸热,向300K的冷却水放热,问每吸100kJ热各能作多少功?Q2W可Q1热源T1热源T2可(a)T1=600K,T2=300K,Q1=100kJ=Wr/Q1=(T1T2)/T1=(600K300K)/600K=0.5Wr=Q1=0.5100kJ=50kJ(b)T1=1000K,T2=300K,Q1=100kJ=Wr/Q1=(T1T2)/T1=(1000K300K)/1000K=0.7Wr=Q1=0.7100kJ=70kJ17/25/202115这是一个自发过程。可设想在高温热源T

2、1和低温热源T2之间有无数个热源，每个热源的温度仅相差dT，将系统逐个与每个热源接触并达到热平衡，最终的结果是热从高温热源可逆地传到了低温热源。整个过程的熵变△S=△S1+△S2=5.76J·K-17/25/2021277/25/202139P1T1V1P2T2=T1V2①恒温可逆P2V′T1′②恒容恒压P2V1T′恒压③绝热①△U=0Q=-W==5.76J·K-1②W1=07/25/20214Q1=△U1=nCV,m(T1′-T1)=-3.118KJQ2=△H1=nCp,m(T2-T1′)=4.356KJQ=Q1+Q2=1.247KJ△S=△S1+△S2=5.76J·K-1

3、③Q1=0△S1=07/25/20215Q=Q1+Q2P1T1V1P2T2=T1V2QP2V′T1′②恒容Q1恒压Q2恒温可逆7/25/20216在恒熵条件下,将3.45mol理想气体从15℃,100kPa压缩到700kPa,然后保持容积不变,降温至15℃.求过程之Q,W,U,H及S.已知Cp,m=20.785Jmol－1K－1.n=3.45mol,pgT1=288.15Kp1=100kPan=3.45mol,pgT3=288.15KV3=V2dS=0n=3.45mol,pgT2=？p2=700kPa压缩dV=0降温恒熵过程指绝热可逆过程10′7/25/20217一

4、个两端封闭的绝热气缸中,装有一无摩擦的导热活塞,将气缸分成两部分.最初,活塞被固定于气缸中央,一边是1dm3,300K,200kPa的空气;另一边是1dm3,300K,100kPa的空气.把固定活塞的销钉取走,于是活塞就移动至平衡位置.试求最终的温度,压力及隔离系统总熵变.返回12′气缸绝热导热活塞pa=200kPaTa=300KVa=1dm3pb=100kPaTb=300KVb=1dm3pTV1pTV2绝热恒容空气视为理想气体,则由U=0可知T=Ta=Tb=300K.(亦可由U=n(左)CV,m(T-Ta)+n(右)CV,m(T-Tb)=0求得)左边:pV1=paVa右

5、边:pV2=pbVb7/25/20218返回7/25/2021912PT=c=100×298=29800kPa·kT2=29800/200=149k△U=nCV,m△T=2×2.5×8.314×(149-298)=-6.194kJ△H=nCp,m△T=2×3.5×8.314×(149-298)=-8.672kJ=-51.87J·K-1Q=△U–w=-11.149KJDD(-=DTS)=-8.672-[149×(-51.87+2×205.1)-(298×2×205.1)]×10-3=60.177kJHG7/25/20211013恒温可逆4molT1=750Kp1＝150kPaV

6、14molT3＝T2p3＝100kPaV34molT2p2＝50kPaV2＝V1恒容7/25/202111已知－5℃固态苯的饱和蒸气压为2.28kPa,1mol,－5℃过冷液体苯在p=101.325kPa下凝固时,Sm=－35.46JK－1mol－1,放热9860Jmol－1.求－5℃时,液态苯的饱和蒸气压.设苯蒸气为理想气体.16′1mol过冷液体苯在恒温268.15K凝固.设过程经由如下图所示的5个步骤完成:l,p0,Ts,p0,Tl,pl,Tg,pl,Tg,ps,Ts,ps,TGG1G2G3G4G5HS7/25/202112pl=2.669kPa

7、l,p0,Ts,p0,Tl,pl,Tg,pl,Tg,ps,Ts,ps,TGG1G2G3G4G5HS7/25/20211316△U=WnCV,m(T2-T1)=-P(V2-V1)△U=W=nCV,m(T2-T1)=-2.394KJ△H=nCp,m(T2-T1)=-3.991KJ=10.73J·K-17/25/202114(1)1kg温度为273K的水与373K的恒温热源接触,当水温升至373K时,求水的熵变,热源的熵变及隔离系统总熵变.(2)倘若水是先与保持323K的恒温热源接触,达到平衡